Methoden der Aufwandschätzung - Zwischen Theorie und Praxis -

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1 Methoden der Aufwandschätzung - Zwischen Theorie und Praxis - Kaiserslautern 12. Mai 2004 Fraunhofer Institut Experimentelles Software Engineering Dr. Jürgen Münch Sauerwiesen 6 D Kaiserslautern Germany Aufwandsschätzung in der Praxis (1) Eine Definition Eine Schätzung ist die optimistischste Vorhersage, die mit einer Wahrscheinlichkeit ungleich Null eintreffen könnte. (DeMarco) Entwicklung des MarketNet -Systems der Bank of America Gesamtkosten 60 Mio $ statt geschätzter 20 Mio $ Projektende 27 Monate später als geplant System leistete nicht was es sollte Enormer Glaubwürdigkeitsverlust (Verlust von 4 Milliarden $) Schließlich wurde das Projekt abgebrochen Quelle: Hoch et al., 2000 Folie1/ 23 1

2 Aufwandsschätzung in der Praxis (2) Studie der Standish Group (1999) durchschrittliche Zeitüberschreitung: 100% ca. ein Viertel aller Projekte wird vorzeitig abgebrochen nur ein Bruchteil der geplanten Funktionen wird realisiert Quelle: Standish Group, 1999 Folie2/ 23 Schlüssel zur Lösung: Bessere Planung Leistung/Qualität maximal angemessen Ziel der operativen Planung:! Die definierte Sachleistung / Qualität (Requirements)! zum vorgesehenen Termin! bei Nichtüberschreitung eines budgets zu erstellen minimal Termin frühest Melanie Ruhe Folie3/ 23 2

3 sbereiche für Schätzungen Objektive Beurteilung von Angeboten Make or buy -Entscheidungen Auswahl potentieller Lieferanten Unterstützung bei Outsourcing, Offshoring, Nearshoring Erarbeitung wettbewerbsfähiger Angebote Realistische, frühzeitige Kalkulationsgrundlagen Verhandlungsbasis und Argumentationshilfe Entscheidung über Auftragsannahmen Effektives Projektmanagement Grundlage für Ressourcenplanung Unterstützung der Fortschrittskontrolle Folie4/ 23 (1) Schätzen der Dauer, es zu entwickeln, bevor jeder weiß, was es ist. Schätzungen beruhen auf unvollkommenen Systemspezifikationen Ziele mit Schätzungen verwechseln Schätzung (Vorhersage in Abhängigkeit von Produktivität) Ziel (Produktivität an Ziel anpassen) Aus dem Bauch heraus schätzen intuitive Schätzungen (z.b. Daumenregeln) Price to win (was der Kunde zu zahlen bereit ist) Überschätzung der Einsparungen neuer Werkzeuge/Methoden Ersteinsatz bedeutet zusätzlichen Lernaufwand verbunden mit Risiken Folie5/ 23 3

4 (2) Zu frühzeitige Schätzungen Üblicherweise beginnen und enden Schätzungen hier Zuverlässige Schätzungen sind erst hier möglich Quelle: Boehm, 1981 Zunahme der Schätzgenauigkeit Folie6/ 23 (3) Nichtbeachtung von Risiken in Schätzungen Software-Projekte sind inhärent riskant. Beispiel: Risiko Neue Technologie erfüllt nicht die Erwartungen Neue Technologie erfordert zusätzliches Training Änderung gesetzlicher Regelungen vor Auslieferung Summe Eintrittswahrscheinlichkeit 25% 50% 10% - Auswirkung 8 Monate 1 Monat 2 Monate 11 Monate Risikokennzahl ( Risk Exposure ) 2,0 Monate 0,5 Monate 0,2 Monate 2,7 Monate Die 2,7 Monate sind Startpunkt für die Pufferplanung. Folie7/ 23 4

5 (4) Annahme, das falsche Schätzungen neutralen Einfluss auf Resultate haben Quelle: McConnell, 2002 Parkinson: Arbeit neigt dazu, alle verfügbare Zeit auszufüllen Folie8/ 23 (5) Retten unterschätzter Projekte mit zusätzlichen Arbeitskräften Brooksches Gesetz: "Der Einsatz zusätzlicher Arbeitskräfte bei bereits verzögerten Softwareprojekten verzögert sie nur noch mehr." Productivity Communication & training overhead Progress Man-day shortages Cost/Schedule estimates Work force hiring & firing Project perceived status Quelle: Abdel-Hamid, 1984 Folie9/ 23 5

6 Vorgehen Schätzvorgehen anpassen Soll/Ist-Vgl./ Erfahrungs-DB Anforderungs- Management Schätz-Objekt beschreiben Anforderungen (neu, geändert) Größen- Schätzung Aufwands- Schätzung Anpassung Featureumfang nein machbar? Planung Termin, Budget Ist-Datensammlung im Projektverlauf ja Melanie Ruhe Folie 10 / 23 faktoren Die Größe der Software- Applikation ist der wichtigste Korrelationsfaktor für Aufwand [...]. (Quelle: Aufwandschätzung von IT-Projekten ) Aufwand = f (Mengengerüst, Einflussgrößen) Folie 11 / 23 6

7 Verbesserung von Schätzungen Datensammlung Einflussgrößen Prüfen der Faktoren Mengengerüst Aufwandschätzmethode(n) Prüfen der Methoden Aufwand Vergleich Daten(sammlung) validieren Tatsächliche Folie 12 / 23 Schätzmethoden (1) Schätzmethoden Erfahrungs-basiert Kombiniert Daten-basiert Implizit vorhandene Daten & Erfahrungen Explizit & implizit vorhandene Erfahrungen Explizit vorhandene Daten & Erfahrungen Expertenschätzung Prozentsatzmethode Schätzklausur Delphi-Methode Analogie-basiert COBRA TM Prozessorientiertes Schätzen COCOMO Function-Point-Analyse Regression CART ANOVA Melanie Ruhe Folie 13 / 23 7

8 Schätzmethoden (2) Schätzmethoden Erfahrungs-basiert Kombiniert Daten-basiert Erfahrung Zahl der Firmen Daten Oftmals existieren in Firmen Erfahrungen und einige Daten. Folie 14 / 23 Von der Theorie zur Praxis Praxis Praxis Theorie Folie 15 / 23 8

9 Methodenanwendung in der Praxis Kodezeilen 6% Anzahl der erforderlichen Befehle 0% Function points Geschätzter Aufwand auf Modulebene 26% 59% Standardschema zur Aufwandsermittlung 15% Erfahrungswerte 85% andere 40% 0% 20% 40% 60% 80% 100% Sogar bei kritischen Software- Systemen werden quantitative Schätzmethoden nur selten eingesetzt. Quelle: Kalthof & Kunz, 2003 Folie 16 / 23 Schätzung Wie viel kostet das? (1) Generelle Regel aus Literatur (für große Projekte): ca. 1% des IT-Gesamtaufwands das heißt: bei 100 sentwicklern sollte mindestens eine halbe Arbeitskraft für die Sammlung und Analyse von Metriken für Zwecke der Aufwandschätzung budgetiert werden Bei quantitative Methoden Während der Einführungsphase eines Metrikprogramms wird der Aufwand in der Regel mindestens doppelt so noch zu veranschlagen sein ABER Ein einziges misslungenes IT-Projekt kostet mehr als aller Aufwand, der nötig ist, um probate Methoden zur Aufwandschätzung und Software-Messung einzuführen und zu institutionalisieren! Folie 17 / 23 9

10 Schätzung Wie viel kostet das? (2) Ein nicht quantifizierter Projektumfang ist ein Top-Risiko! durchschnittliches Projekt systematisch geplantes Projekt Quelle: McConnell, 2002B Folie 18 / 23 Gute Schätzpraktiken (1) Behandle Schätzung als kleines Projekt Commitment einholen, systematisch vorgehen Definiere eine Schätzprozedur unterschiedlicher Schätzverfahren (falls sie nicht annähernd das gleiche Ergebnis liefern, sind zu wenige Information verfügbar) Planung von wiederholten Schätzungen zu definierten Projektzeitpunkten Klare Beschreibung der Schätzungenauigkeit Nutze historische Daten Die gebräuchlichste Methode ist ein Vergleich mit vergangenen Projekten aus der Erinnerung Die Nutzung von Erfahrung aus vergangenen Projekten in Form dokumentierter Fakten korreliert signifikant negativ mit Zeitüberschreitungen Folie 19 / 23 10

11 Gute Schätzpraktiken (2) Reduziere große Schätzaufgaben in kleinere basierend auf einem Projektstrukturplan (WBS) Teile System in Modules (produkt-orientierte WBS) Teile Prozesse in Aufgaben (prozess-orientierte WBS) SW Project Process step 1 Process step 2 Module A Module B Module A Module B Process-oriented Work Brakedown Sructure Passe die Schätzung an den Projektfortschritt an Früh im Projekt: algorithmische Makro -Ansätze geeignet Spät im Projekt: Bottom-up, aufgaben-basierte Ansätze geeignet Folie 20 / 23 mäßig gut Schätzgrundlagen Es liegt nur eine mündliche / vage Beschreibung des Projekts vor Es liegt eine detaillierte Beschreibung von Zielsetzung, Struktur und Umfeld des Projekts vor Erfahrungen der Schätzer Der schätzende Experte hat keine Erfahrung mit ähnlichen Projekten Die schätzenden Experten vereinen die Erfahrung vieler ähnlicher Projekte Organisation der Schätzung Die Schätzung findet ohne sichtbare Organisation statt Die Schätzung ist präzise strukturiert und organisiert Folie 21 / 23 11

12 (Auswahl) IT-Aufwandsschätzungen Fokussierung/Dekomposition des Schätzbereichs Ermittlung von Einflussfaktoren Durchführung der Schätzung Organisation von Schätzworkshops Entscheidungsunterstützung bei Make or buy Management für kostenbezogene Risiken Identifikation Quantifizierung Anforderungsmanagement Erstellung von Anforderungsdokumenten Begutachtung von Anforderungsdokumenten Überarbeitung von Anforderungsdokumenten Just Do It! Folie 22 / 23 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt: Dr. Jürgen Münch Folie 23 / 23 12

13 References (1) [Abdel-Hamid, 1984] T.K. Abdel-Hamid, The Dynamics of Software Development Management: an Integratieve System Dynamics Perspecitive, PhD dissertation NTIS N , MIT, Cambridge, Mass [Boehm, 1981] B. Boehm, software engineering economics, Prentice- Hall, 1981 [Brooks, 1978] F.P. Brooks, The Mythical Man-Month, Addison-Wesley, Reading Mass [Kalthof & Kunz, 2003] C. Kalthoff, S. Kunz, Projektmanagement bei der Entwicklung kritischer Systeme. Ergebnisse einer Umfrage des Fraunhofer-Instituts IITB, Karlsruhe in Kooperation mit der Deutschen Gesellschaft für Projektmanagement, Report no. ViSEK/043/D. Version 1.20, 21 December 2003 [McConnell, 2002] S. McConnell, Ten Deadly sins of Estimation, Construx Software Builders, Inc Folie 24 / 23 References (2) [McConnell, 2002B] S. McConnell, The Business Case for Better Software Practices 2002 Keynote, Construx Software Builders, Inc [Standsh Group, 1995] The Standish Group, The CHAOS Report, Folie 25 / 23 13

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